Phương pháp giải bài tập về chuyển động cơ, chuyển động thẳng đều môn Vật Lý 10 năm 2021-2022

Tóm tắt nội dung

Xem online

Tải về

Mời các em học sinh lớp 10 cùng tham khảo:

Nội dung tài liệu Phương pháp giải bài tập về chuyển động cơ, chuyển động thẳng đều môn Vật Lý 10 năm 2021-2022 do Hoc247 tổng hợp và biên soạn để có thể ôn tập và củng cố các kiến thức, chuẩn bị tốt cho kì thi sắp tới. Chúc các em học tập tốt và đạt kết quả cao.

1. Tóm tắt lý thuyết

2. Bài tập minh họa

3. Luyện tập

1. TÓM TẮT LÝ THUYẾT

A. CHUYỂN ĐỘNG CƠ

+ Chuyển động cơ là sự dời chỗ của vật theo thời gian.

+ Chuyển động cơ có tính tương đối.

B. CHẤT ĐIỂM – QUỸ ĐẠO CỦA CHẤT ĐIỂM

a. Chất điểm là những vật có kích thước rất nhỏ so với phạm vi chuyển động của vật đó. Chất điểm coi như một điểm hình học và có khối lượng của vật.

b. Quỹ đạo là đường mà chất điểm vạch ra trong không gian khi chuyển động

C. HỆ QUY CHIẾU

- Cách xác định vị trí của một chất điểm:

+ Chọn 1 vật làm mốc O

+ Chọn hệ toạ độ gắn với O

→ Vị trí của vật là toạ độ của vật trong hệ toạ độ trên.

Ví dụ :

+ Khi vật chuyển động trên đường thẳng, ta chọn một điểm O trên đường thẳng này làm mốc O và trục Ox trùng với đường thẳng này.

+ Vị trí vật tại M được xác định bằng toạ độ $x = \overline {OM} $

- Cách xác định thời điểm:

+ Dùng đồng hồ.

+ Chọn một gốc thời gian gắn với đồng hồ trên.

→ Thời điểm vật có toạ độ x là khoảng thời gian tính từ gốc thời gian đến khi vật có toạ độ x.

Ta có: Hệ quy chiếu = Hệ tọa độ gắn với vật mốc + Đồng hồ và gốc thời gian

D. CHUYỂN ĐỘNG TỊNH TIẾN

Chuyển động tịnh tiến là loại chuyển động mà các điểm của vật có quỹ đạo giống nhau, có thể chồng khít lên nhau được.

E. ĐỘ DỜI

- Vecto độ dời:

+ Tại thời điểm t₁ chất điểm ở tại M₁

+ Tại thời điểm t₂ chất điểm ở tại M₂

Vectơ $\overline {{M_1}{M_2}} $ gọi là vectơ độ dời của chất điểm trong khoảng thời gian Δt = t₂ – t₁

- Độ dời trong chuyển động thẳng

Trong chuyển động thẳng vectơ độ dời nằm trên đường thẳng quỹ đạo.


Véc tơ độ dời trong chuyển động thẳng	Véc tơ đọ dời trong chuyển động cong

+ Trong chuyển động thẳng véc tơ độ dời nằm trên đường thẳng quỹ đạo

+ Chọn trục Ox trùng với đường thẳng quỹ đạo

+ Gọi x₁ là toạ độ của điểm M₁; x₂ là toạ độ của điểm M₂

→ Độ dời của chất điểm chuyển động thẳng (hay giá trị đại số của vectơ độ dời $\overrightarrow {{M_1}{M_2}} $ ): $\Delta x = {x_2} - {x_1}$

- Độ dời và quãng đường đi:

+ Độ dời có thể không trùng với quãng đường đi.

+ Nếu chất điểm chuyển động theo 1 chiều và lấy chiều này làm chiều (+) của trục toạ độ thì độ dời trùng với quãng đường đi được)

F. VẬN TỐC TRUNG BÌNH − TỐC ĐỘ TRUNG BÌNH

+ Vectơ vận tốc trung bình: ${\overrightarrow v _{TB}} = \frac{{\overrightarrow {{M_1}{M_2}} }}{{\Delta t}}$

+ Vectơ vận tốc trung hình ${\overrightarrow v _{TB}}$ có phương và chiều trùng với vectơ độ dời $\overrightarrow {{M_1}{M_2}} $

+ Trong chuyển động thẳng vectơ vận tốc trung bình ${\overrightarrow v _{TB}}$ có phương trùng với đường thẳng quỹ đạo. Chọn trục Ox trùng với đường thẳng quỹ đạo thì giá trị đại của véctơ ${\overrightarrow v _{TB}}$ (gọi là vận tốc trung bình):

${{v_{TB}} = \frac{{\Delta x}}{{\Delta t}} = \frac{{{x_2} - {x_1}}}{{{t_2} - {t_1}}}}$

+ Tốc độ trung bình: ${{{\bar v}_{tb}} = \frac{{\sum S}}{{\sum t}} = \frac{{{S_1} + {S_2} + ... + {S_n}}}{{{t_1} + {t_2} + ... + {t_n}}}}$

Chú ý:

+ Không được tính vận tốc trung bình bằng cách lấy trung bình cộng của vận tốc trên các đoạn đuờng khác nhau.

+ Công thức $\overline v = \frac{{{v_0} + v}}{2}$ chỉ đúng khi một vật chuyển động biến đổi đều trên một đoạn đường mà vận tốc biến đổi từ v₀ đến v.

+ Tốc độ trung bình khác với vận tốc trung bình.

+ Tốc độ trung bình đặc trưng cho độ nhanh chậm của chuyển động và bằng thương số giữa quãng đường đi được với khoảng thời gian đi trong quãng đường đó.

+ Khi chất điểm chỉ chuyển động theo 1 chiều và ta chọn chiều này là chiều (+) thì vận tốc trung bình = tốc độ trung bình (vì lúc này độ dời trùng với quãng đường đi được).

G. PHƯƠNG TRÌNH CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU:

${x = {x_0} + v\left( {t - {t_0}} \right)}$

Trong đó:

• x₀ là tọa độ vật ứng với thời điểm ban đầu t₀.

• x là tọa độ vật tới thời điểm t.

• Nếu chọn điều kiện ban đầu sao cho x₀ = 0 và t₀ = 0 thì phưcmg trình trên sẽ thành: x = vt.

• v > 0 khi vật chuyển động cùng chiều dương.

• v < 0 khi vật chuyển động ngược chiều dương.

2. BÀI TẬP MINH HỌA

Câu 1: Cho một xe ô tô chạy trên một quãng đường trong 5h. Biết 2h đầu xe chạy với tốc độ trung bình 60km/h và 3h sau xe chạy với tốc độ trung bình 40km/h. Tính tốc trung bình của xe trong suốt thời gian chuyển động.

A. 48km/h B. 40km/h C. 35km/h D. 42km/h

Hướng dẫn giải

Chọn đáp án A

+ Ta có tốc trung bình của xe trong suốt thời gian chuyển động là: ${v_{tb}} = \frac{{{S_1} + {S_2}}}{{{t_1} + {t_2}}}$

+ Quãng đường đi trong 2h đầu: S₁ = v₁.t₁ = 120 km

quãng đường đi trong 3h sau: S₂ = v₂.t₂ = 120 km

$ \Rightarrow {v_{tb}} = \frac{{{S_1} + {S_2}}}{{{t_1} + {t_2}}} = \frac{{120 + 120}}{{2 + 3}} = 48\left( {km/h} \right)$

Câu 2: A đi ô tô từ Hà Nội đến Bắc Kạn làm từ thiện. Đầu chặng ô tô đi một phần tư tổng thời gian với v = 50km/h. Giữa chặng ô tô đi một phần hai thời gian với v = 40km/h. Cuối chặng ô tô đi một phần tư tổng thời gian với v = 20km/h. Tính vận tốc trung bình của ô tô?

A. 36,5 km/h B. 53,6 km/h C. 37,5 km/h D. 57,3 km/h

Hướng dẫn giải

Chọn đáp án C

Quãng đường đi đầu chặng: ${S_1} = {v_1}.\frac{t}{4} = 12,5t$

Quãng đường chặng giữa: ${S_2} = {v_2}.\frac{t}{2} = 20t$

Quãng đường đi chặng cuối: ${S_1} = {v_1}.\frac{t}{4} = 5t$

Vận tốc trung bình ${v_{tb}} = \frac{{{S_1} + {S_2} + {S_3}}}{t} = \frac{{12,5t + 20t + 5t}}{t} = 37,5\left( {km/h} \right)$

Câu 3: Một nguời đi xe máy từ Gia Lai qua Kon Tum với quãng đường 45km. Trong nửa thời gian đầu đi với vận tốc v₁, nửa thời gian sau đi với ${v_2} = \frac{2}{3}{v_1}$. Xác định v₁, v₂, biết sau 1h30 phút nguời đó đến Kon Tum.

A. 21 km/h B. 24 km/h C. 23 km/h D. 20 km/h

Hướng dẫn giải

Chọn đáp án B

Theo bài ra ta có ${{s}_{1}}+{{s}_{2}}=50\Leftrightarrow {{v}_{1}}{{t}_{1}}+{{v}_{2}}{{t}_{2}}=50$

Mà ${{t}_{1}}={{t}_{2}}=\frac{t}{2}=\frac{1,5}{2}$ $\Rightarrow {{v}_{1}}.\frac{1,5}{2}+\frac{2}{3}{{v}_{1}}.\frac{1,5}{2}=45\Rightarrow {{v}_{1}}=36km/h\Rightarrow {{v}_{2}}=24km/h$

Câu 4: Một ôtô đi trên con đường bằng phẳng trong thời gian 10 phút với v = 60 km/h, sau đó lên dốc 3 phút với v = 40km/h. Coi ôtô chuyển động thẳng đều. Tính quãng đường ôtô đã đi trong cả giai đoạn.

A. 10km B. 11km C. 12km D. 15km

Hướng dẫn giải

Chọn đáp án C

+ Theo bài ra ta có. ${{t}_{1}}=\frac{1}{6}\left( h \right);{{t}_{2}}=\frac{1}{20}\left( h \right)$

Mà ${{S}_{1}}={{v}_{1}}.{{t}_{1}}=60.\frac{1}{6}=10\left( km \right)$; ${{S}_{2}}={{v}_{2}}.{{t}_{2}}=2km$

S = S₁ + S₂ = 10 + 2 = 12 ( km )

Câu 5 : Hai ô tô cùng chuyển động đều trên đường thẳng. Nếu hai ô tô đi ngược chiều thì cứ 20 phút khoảng cách của chúng giảm 30km. Nếu chúng đi cùng chiều thì cứ sau 10 phút khoảng cách giữa chúng giảm 10 km. Tính vận tốc mỗi xe.

A. v₁ = 75km/h; v₂ = 15 km/h B. v₁ = 25km/h; v₂ = 65 km/h

C. v₁ = 35km/h; v₂ = 45 km/h D. v₁ = 15km/h; v₂ = 65 km/h

Hướng dẫn giải

Chọn đáp án A

+ Ta có ${{t}_{1}}=30ph=\frac{1}{3}h;{{t}_{2}}=10ph=\frac{1}{6}h$

+ Chọn chiều dương là chiều chuyển động của mỗi xe.

+ Nếu đi ngược chiều thì S₁ + S₂ = 30 $\Rightarrow \left( {{v}_{1}}+{{v}_{2}} \right){{t}_{1}}=\left( {{v}_{1}}+{{v}_{2}} \right)\frac{1}{3}=30\Rightarrow {{v}_{1}}+{{v}_{2}}=90$ (1)

+ Nếu đi cùng chiều thì ${{s}_{1}}-{{s}_{2}}=10$

$\Rightarrow \left( {{v}_{1}}-{{v}_{2}} \right){{t}_{2}}\Rightarrow \frac{{{v}_{1}}-{{v}_{2}}}{6}=10\Rightarrow {{v}_{1}}-{{v}_{2}}=60$ (2)

Giải (1) (2) → v₁ = 75km/h ; v₂ = 15km/h

3. LUYỆN TẬP

Câu 1. Một người được xem là chất điểm khi người đó

A. chạy trên quãng đường dài 100 m. B. đứng yên.

C. đi bộ trên một cây cầu dài 3 m. D. đang bước lên xe buýt có độ cao 0,75 m.

Câu 2. Chọn phát biểu đúng:

A. Vectơ độ dời thay đổi phương liên tục khi vật chuyển động.

B. Vectơ độ dời có độ lớn luôn bằng quãng đường đi được của chất điểm

C. Trong chuyển động thẳng độ dời bằng độ biến thiên toạ độ.

D. Độ dời có giá trị luôn dương.

Câu 3. Một người ngồi trên xe đi từ TPHCM ra Đà Nẵng, nếu lấy vật làm mốc là tài xế đang lái xe thì vật chuyển động là

A. xe ô tô. B. cột đèn bên đường,

C. bóng đèn trên xe. D. hành khách đang ngồi trên xe.

Câu 4. Tọa độ của vật chuyển động tại mỗi thời điểm phụ thuộc vào

A. tốc độ của vật. B. kích thước của vật.

C. quỹ đạo của vật. D. hệ trục tọa độ.

Câu 5. Trường hợp nào dưới đây quỹ đạo chuyển động của vật là đường thẳng?

A. Chiếc lá rơi từ cành cây. B. Xe lửa chạy trên tuyến đường Bắc − Nam.

C. Viên bi sắt rơi tự do. D. Chuyển động của Trái Đất quanh Mặt Trời.

Câu 6. Chọn phát biểu sai:

A. Đồ thị vận tốc theo thời gian của chuyển động thẳng đều là đường song song với trục hoành Ot.

B. Trong chuyển động thẳng đều, đồ thị theo thời gian của tọa độ và của vận tốc đều là những đường thẳng.

C. Đồ thị tọa độ theo thời gian của chuyển động thẳng bao giờ cũng là một đường thẳng.

D. Đồ thị tọa độ theo thời gian của chuyển động thẳng đều là một đường thẳng xiên góc.

Câu 7. Hãy chỉ ra phát biểu sai:

A. Quỹ đạo của chuyển động thẳng đều là đường thẳng.

B. Tốc độ trung bình của chuyển động thẳng đều trên mọi đoạn đường là như nhau

C. Trong chuyển động thẳng đều, quãng đường vật đi được tỉ lệ thuận với thời gian chuyển động.

D. Chuyển động đi lại của một pittông trong xylanh là chuyển động thẳng đều.

Câu 8. Chọn ý sai. Chuyển động thẳng đều có

A. quỹ đạo là một đường thẳng.

B. quãng đường vật đi được hằng nhau trong những khoảng thời gian bằng nhau

C. tốc độ trung bình trên mọi quãng đường bằng nhau.

D. tốc độ tăng đều sau những quãng đường bằng nhau.

Câu 9. Trong trường hợp nào sau đây không thể coi vật chuyển động là chất điểm?

A. Viên đạn chuyển động trong không khí.

B. Trái Đất trong chuyển động quay quanh Mặt Trời.

C. Viên bi trong sự rơi từ tầng thứ năm của một tòa nhà xuống đất.

D. Trái Đất trong chuyển động tự quay của nó.

Câu 10. Trường hợp nào dưới đây, quỹ đạo chuyển động của vật là đường thẳng?

A. Hòn đá được ném theo phương ngang. B. Đoàn tàu đi từ Hà Nội về Hải Phòng

C. Hòn đá rơi từ độ cao 2 m. D. Tờ báo rơi tự do trong gió.

Câu 11. Một người có thể coi máy bay là một chất điểm khi người đó

A. ở trong máy bay. B. là phi công đang lái máy bay đó.

C. đứng dưới đất nhìn máy bay đang bay trên trời. D. là tài xế lái ô tô dân dường máy bay vào chô đô.

Câu 12. “Lúc 10 giờ, xe chúng tôi đang chạy trên quốc lộ 1, cách Hà Nội 10 km. Việc xác định vị trí của ô tô như trên còn thiếu yếu tố gì?

A. Vật làm mốc. B. Mốc thời gian,

C. Thước đo và đồng hồ. D. Chiều chuyển động.

Câu 13. Để xác định hành trình một tàu trên biển, người ta không dùng đến thông tin nào dưới đây?

A. Kinh độ của con tàu tại mỗi điểm. B. Vĩ độ của con tàu tại mỗi điểm

C. Ngày, giờ con tàu đến mỗi điểm. D. Hướng đi của con tàu tại mỗi điểm.

Câu 14. Trường hợp nào dưới đây số chỉ thời điểm mà ta xét trùng với số đo khoảng thời gian trôi?

A. Một trận bóng đá diễn ra từ 9 giờ đến 10 giờ 45 phút.

B. Lúc 8 giờ một xe ô tô khởi hành từ Thành phố Hồ Chí Minh, sau 3 giờ chạy thì xe đến Vũng Tàu.

C. Một đoàn tàu xuất phát từ Hà Nội lúc 0 giờ, đến 8 giờ thì đoàn tàu đến Hải Phòng.

D. Một bộ phim chiếu từ lúc 20 giờ đến 22 giờ.

Câu 15. Bảng giờ tàu Thống Nhất Bắc Nam SI như sau:

Ga	Giờ đến	Giờ rời ga
Hà Nội		19 giờ 00 phút
Vinh	0 giờ 34 phút	0 giờ 42 phút
Huế	7 giờ 50 phút	7 giờ 58 phút
Đà Nẵng	10 giờ 32 phút	10 giờ 47 phút
Nha Trang	19 giờ 55 phút	20 giờ 03 phút
Sài Gòn	4 giờ 00 phút

Dựa vào bảng giờ trên, thời gian tàu chạy từ ga Hà Nội đến ga Sài Gòn là

A. 33 giờ. B. 24 giờ. C. 10 giờ. D. 22 giờ.

---(Nội dung tiếp theo của đề ôn tập, các em vui lòng xem tại online hoặc tải về)---

ĐÁP ÁN

1.A	2.C	3.B	4.D	5.C	6.C	7.D	8.D	9.D	10.C
11.C	12.D	13.D	14.C	15.A	16.B	17.B	18.A	19.B	20.B
21.B	22.B	23.D	24.A	25.B	26.D	27.B	28.B	29.A	30.D
31.D	32.C	33.D	34.D	35.C	36.D	37.C	38.A	39.C	40.C

Trên đây là trích dẫn một phần nội dung tài liệu Phương pháp giải bài tập về chuyển động cơ, chuyển động thẳng đều môn Vật Lý 10 năm 2021-2022. Để xem thêm nhiều tư liệu hữu ích khác, các em đăng nhập vào trang hoc247.net để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.